近日,韓國(guó)農(nóng)村發(fā)展管理局(RDA)宣布開發(fā)出了一種使用蠶絲蛋白作為3D打印材料的新型蠶絲3D打印系統(tǒng)。據(jù)悉,該系統(tǒng)是由RDA和韓國(guó)翰林大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的,可以用于打印醫(yī)療設(shè)備。
眾所周知,蠶絲是一種來自于蠶繭的天然蛋白纖維,自古以來都被視為是紡織品——絲綢的制作原料。而如今,RDA和翰林大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),它也能成為一種可行的3D生物材料。
據(jù)天工社所知,蠶絲蛋白是由75%的絲素蛋白組成的,這種蛋白由于其具備生物相容的屬性經(jīng)常被用于制造醫(yī)療設(shè)備,可以說在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用很廣泛,因?yàn)槭褂蒙锵嗳菪圆牧现瞥傻脑O(shè)備不太可能導(dǎo)致人體的問題。由于認(rèn)識(shí)到生物相容性材料的效用和3D打印技術(shù)在創(chuàng)建精確形狀方面的潛力,RDA和翰林大學(xué)的研究人員研究者決定開發(fā)一種蠶絲3D打印材料以用于板、螺絲、和夾子等骨科植入物的制備。
據(jù)悉,這些3D打印的器械主要是用在手術(shù)中插入患者的身體以幫助穩(wěn)定并支持?jǐn)喙堑?,它們?cè)就ǔJ怯貌讳P鋼或鈦合金材料制成的,但是這些金屬材料的裝置在患者完全康復(fù)之后還需要再一次通過手術(shù)來去除。而如果是用蠶絲蛋白來3D打印的話,可以完全生物降解,就不需要再進(jìn)行手術(shù)了。這使得3D打印的蠶絲蛋白裝置要明顯優(yōu)于金屬制品,大大減輕了手術(shù)創(chuàng)傷和并發(fā)癥的可能性。而根據(jù)3D生物打印的要求優(yōu)化打印溫度和噴嘴配置,研究人員們能夠創(chuàng)建一個(gè)可用的蠶絲打印系統(tǒng)來制備醫(yī)療器械。
而且,除了可生物降解、耐久和穩(wěn)定之外,3D打印蠶絲器械制造起來也相對(duì)便宜,其成本僅相當(dāng)于合成聚合物器械的一半。聚合物材料的醫(yī)療器械也可以降解,但是穩(wěn)定性很差,而3D打印的蠶絲器械就具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。除此之外,3D打印技術(shù)還允許醫(yī)療專業(yè)人員根據(jù)需要為特定病人,打造完全定制的醫(yī)療器械,甚至可以制造像頭骨和顴骨這樣的弧形部分,而不會(huì)導(dǎo)致炎癥或者異物反應(yīng)。
據(jù)RDA稱,他們將進(jìn)一步開發(fā)蠶絲3D打印技術(shù),并準(zhǔn)備將它用于商業(yè)應(yīng)用,以提高韓國(guó)在3D打印技術(shù)和絲綢工業(yè)領(lǐng)域里的地位。RDA的一位官員評(píng)論說:“一旦這項(xiàng)技術(shù)逐漸商業(yè)化,它將能夠制造更多不同種類的具有生物相容性的蠶絲醫(yī)療設(shè)備,從而有助于提高國(guó)民的健康,同時(shí)也能夠發(fā)展韓國(guó)的蠶桑產(chǎn)業(yè)。”
(編譯自3Ders.org)